(57)【要約】【課題】生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を、低コストで短期間に繁殖させることを可能とすることにより、原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールを生物処理によって分解・除去するようにした原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法を提供すること。【解決手段】ボルネオール及び／又はイソボルネオールを添加した原水を予め生物処理槽内に流入させて、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させる。【選択図】図１
2006181470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルネオール及び／又はイソボルネオールを添加した原水を予め生物処理槽内に流入させて、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させることを特徴とする原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法。
【請求項２】
ボルネオール及び／又はイソボルネオールが、ボルネオール及び／又はイソボルネオールのすべての光学異性体のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法。
【請求項３】
生物処理槽内の微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用の２つの働きを、各々生物処理工程の別の場所で発揮させることを特徴とする請求項１又は２記載の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法。
【請求項４】
生物処理槽内での２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養期間を数週間〜１ヶ月とすることを特徴とする請求項１、２又は３記載の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールを生物処理によって分解・除去する方法に関し、より詳しくは、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を短期間に繁殖させることを可能とする原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水処理における生物処理は、従来、原水中のアンモニア性窒素の硝化や界面活性物質の除去に対して有効であるという認識が強かった。
また、浄水処理における生物処理は、近年になって、異臭味成分の除去をも含む高度処理の一方法としての地位を獲得しつつあるが、２−メチルイソボルネオール等のカビ臭物質の除去に対しては、オゾン・活性炭処理より劣る評価を受けており、この点は、特に、カビ臭発生開始時期などの２−メチルイソボルネオール濃度の急上昇に対してあまり対応ができないという点に顕著である。
【０００３】
そこで、本発明者らは、浄水処理における生物処理の２−メチルイソボルネオールの除去に対する評価を高めるために、予め２−メチルイソボルネオールの類似物質を微生物に投与し、２−メチルイソボルネオールの構造を変成し得る酵素を持つ微生物の増殖を図ること、及び２−メチルイソボルネオールを吸着する可能性のある微生物が産生する高分子多糖類の生物処理槽内における質量の増大を図れば、より積極的な異臭味物質の除去の機能を果たせると考えた。
特に、新たに生物処理施設を築造する場合の工事期間内に、比較的安価である２−メチルイソボルネオールに類似した化学構造を持つ物質の馴養期間を組み込めれば、竣工して運用開始して直ぐに性能が発揮されるので都合がよい。
【０００４】
ちなみに、浄水処理における基本処理工程である前塩素−凝集沈殿−砂ろ過処理では、溶解性のカビ臭物質を除去することが困難であるため、原水に２−メチルイソボルネオールが含まれる場合には、オゾン・活性炭処理、粉末活性炭処理等を用いる必要がある。
このうち、オゾン・活性炭処理法では、オゾン発生器、オゾン接触槽及び排オゾン処理施設が必要なため、イニシャルコストがかかり、さらにオゾンを発生させるための電力費等が高くなる等の問題がある。
一方、粉末活性炭処理では、２−メチルイソボルネオールの除去効率を上げるために６０分以上の接触時間を必要とし、粉末活性炭は１回使用しただけで吸着能力を残しながらも汚泥として捨てられてしまう等の問題がある。さらに、高濃度の２−メチルイソボルネオールの除去に対しては不完全さがある。
【０００５】
また、２−メチルイソボルネオールを除去する方法として生物処理があり、その中でも、特に生物接触ろ過法は、アンモニア性窒素や界面活性物質のような溶解性物質の除去に優れているといわれている。
この生物接触ろ過法による２−メチルイソボルネオール除去は、セラミックのような多孔性のろ材等をろ過塔に充填し、ろ材表面に付着した微生物によって２−メチルイソボルネオールを生物分解するようにする。
しかしながら、この生物処理は、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物が生物処理槽内に繁殖するのに少なくとも数週間〜数ヶ月程度を要するので、それまでの期間は、２−メチルイソボルネオールの除去をほとんど期待することができない。
すなわち、富栄養化した原水中の２−メチルイソボルネオールは急激に高濃度になる場合が多いため、従来の生物処理では十分に対応できない例がほとんどであった。
したがって、このような２−メチルイソボルネオール濃度の急上昇に対応するためには、生物接触ろ過法で常に優れた２−メチルイソボルネオール除去性能を発揮する必要があり、生物処理槽内で２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の繁殖をコントロールするか、そのような能力を持つ微生物を生物処理槽内に添加する等の処置を採らねばならない。
生物処理槽内で２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の増殖を任意にコントロールするには、高濃度の２−メチルイソボルネオールを含む水を生物処理槽に循環させて生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を馴養する方法が直感的に考えられるが、循環水に添加する２−メチルイソボルネオールは非常に高価な市販品で、国内での供給の安定性に欠けるものであるから、実際の馴養運転で使用するのは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を、低コストで短期間に繁殖させることを可能とすることにより、原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールを生物処理によって分解・除去するようにした原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用の２つの働きを、効率よく発揮させることができるようにする原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法を提供することを第２の目的とする。
また、本発明は、生物処理施設の新設工事工期内若しくは原水中の２−メチルイソボルネオールの濃度が低下した時期に生物処理槽内での２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養を完了させ、かつ、実用に供す時点で馴養時に用いた薬剤等の影響をほとんど残さないようにする原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法を提供することを第３の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記第１の目的を達成するため、本発明の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法は、ボルネオール及び／又はイソボルネオールを添加した原水を予め生物処理槽内に流入させて、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させることを特徴とする。
【０００８】
この場合において、ボルネオール及び／又はイソボルネオールに、ボルネオール及び／又はイソボルネオールのすべての光学異性体のいずれかを用いることができる。
【０００９】
また、上記第２の目的を達成するため、生物処理槽内の微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用の２つの働きを、各々生物処理工程の別の場所で発揮させるようにすることができる。
【００１０】
また、上記第３の目的を達成するため、生物処理槽内での２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養期間を数週間〜１ヶ月とするようにすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法によれば、ボルネオール及び／又はイソボルネオールを添加した原水を予め生物処理槽内に流入させて、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させるようにしているので、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を、低コストで短期間に繁殖させることが可能となり、原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールを生物処理によって確実に分解・除去することができる。
【００１２】
また、生物処理槽内の微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用の２つの働きを、各々生物処理工程の別の場所、具体的には、２層の生物処理槽内で発揮させるようにするようにしているので、こと本発明は、微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用の２つの働きを、効率よく発揮させることができる。
【００１３】
また、生物処理槽内での２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養期間を数週間〜１ヶ月とするようにするようにしているので、生物処理施設の新設工事工期内若しくは原水中の２−メチルイソボルネオールの濃度がほとんど０のときに生物処理槽内での２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養を完了させ、かつ、実用に供す時点で馴養時に用いた薬剤等の影響をほとんど残さないようにすることができる。
この場合、ボルネオール又はイソボルネオールの混じった馴養のための循環液は、原水通水直前に処理系外に廃棄するので、これらの物質が浄水に混入することはなく、安全性の面では問題ない。
さらに、ボルネオール又はイソボルネオールは、ショウガの成分であることが確認されており毒性は高くない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
本発明は、ボルネオール及び／又はイソボルネオールを添加した原水を予め生物処理槽内に流入させて、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させ、原水中の２−メチルイソボルネオールの突発的な上昇等に対処することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明に用いる生物処理槽は、生物処理槽内を２層として、生物処理槽内の微生物が産生する高分子多糖類による吸着作用（吸着能力）と、前記微生物の持つ２−メチルイソボルネオールの酵素分解作用（生物分解能力）とを向上させるために、下層は生物担持体の空隙間にある程度の生物泥を確保して吸着能力を高め、上層は原水と生物担持体の接触面積を大きくして生物分解能力を高められるような、上向流２層式生物接触処理装置とする。
【００１７】
より具体的には、原水に数十μｇ／Ｌ濃度となるようにボルネオール又はイソボルネオールを添加して、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を短期間で繁殖させることにより、新設工事工期内若しくは原水中に２−メチルイソボルネオールが検出されない時期に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養を完了させる。
【００１８】
ここで、２−メチルイソボルネオールとは、藍藻類等が藻体内に保持している場合と水中に放出している場合があるが、上向流式生物接触法は水中に溶けている（以下、「溶存」という。）成分を主として除去する場合がほとんどであるから、本発明では、溶存２−メチルイソボルネオールを除去対象とする。
【００１９】
本発明に用いるボルネオール及びイソボルネオールは光学異性体（それぞれｄ−ボルネオール、ｌ−ボルネオール及びｄ−イソボルネオール、ｌ−イソボルネオール）であるが、カビ臭物質である２−メチルイソボルネオールと非常に類似した構造であるため、ボルネオール又はイソボルネオールを基質として培養した微生物は、２−メチルイソボルネオールを分解することが可能である。
ここで、２−メチルイソボルネオールが発生する水源には他の水源よりも２−メチルイソボルネオールを分解する微生物が生息している可能性が高くなり得ることに注目し、本発明では、室内での純粋培養ではなく生物処理槽への原水（通常、２−メチルイソボルネオールが発生する水源を原水とする。）にボルネオール又はイソボルネオールを添加して生物処理槽内でカビ臭を分解する微生物を馴養するようにする。
【００２０】
本発明では、連続的にボルネオール又はイソボルネオールを原水に添加し、その原水を生物処理槽へ循環させる形態を採る。
【００２１】
図１に、本発明の２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養方法を示す。
循環水槽Ｓに原水を流入させ、循環水槽Ｓ内に設置した水中ポンプＰ１で原水を高置水槽Ｈに流入させる途中で、ボルネオール及び／又はイソボルネオールを管内に注入する。ボルネオール及びイソボルネオールは安価で市販されているため、原水に連続的に注入してもランニングコストはそれほど高くならない。また、ボルネオール及びイソボルネオールは疎水性で水に溶けにくいため、人体に影響の少ないエタノール等で溶かしてから水で希釈したものを原液として薬品タンクに貯留し、薬注ポンプＰ２で循環水槽Ｓと高置水槽Ｈ間の管内に注入する。ボルネオール及びイソボルネオールは揮発性物質であるので、薬品タンクは高温になるような場所は避け、高温になりにくい室内に設置する。
【００２２】
生物処理では、原水が取水できない等のトラブル時に生物処理槽内の微生物を死滅させることがないようにするために、生物処理槽内に水を循環する必要があるので、循環水槽があることが望ましい。
したがって、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養のために使用した循環水槽は、生物処理槽内の微生物を死滅させないためにも使用できる。
【００２３】
本発明には、上向流式生物接触処理を用いることが好ましく、高濃度のボルネオール及び／又はイソボルネオールを含む原水を生物処理槽Ｕの上部にある高置水槽Ｈに流入させて、高置水槽Ｈと生物処理槽Ｕの水頭差により生物処理槽Ｕへ原水を流入させる。なお、下向流式生物接触処理を用いることもできる。
生物処理槽Ｕ内には、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物が付着し易い生物担持体を充填することが好ましく、上向流式生物接触処理では小径の粒状活性炭を使用することが多い。
ここでポイントとなるのは、一般的な生物接触ろ過処理は原水を通水し、その通水方向は下向流方式で、生物担持体としては急激な損失水頭の増加を防ぐために、粒径が３〜６ｍｍ程度のものを使用している例が多い。
しかし、本発明では、原水の通水方向を上向流方式とすることにより、急激な損失水頭を防ぐことができるので、粒径が１ｍｍ程度の粒状活性炭を使用することが可能となる。
このように、従来よりも小径の生物担持体が使用可能となることにより、原水と生物担持体との接触面積を大きくすることができるため、それだけ生物処理性能を向上させることができる。
【００２４】
従来の生物接触処理では、生物担持体の表面に生息する微生物のみが注目され、生物泥の効能はあまり考慮されないばかりか、できる限り発生した生物泥は生物処理槽外へ排出するという運転管理が主流であった。
しかし、発明者らの行った生物処理実験では、生物泥が２−メチルイソボルネオールの捕獲・除去に重要な役割を果たしていることが確認できた。
【００２５】
そこで、本発明の生物処理性能は生物泥の量による影響が大きいことを実証するために次のような実験を行った。
まず、図１と同様の生物処理実験プラントを逆洗浄することによって生物担持体に付着していた生物泥を剥離させ、逆洗浄排水に含まれる生物泥を収集した。
そして、室内にて生物泥と２−メチルイソボルネオールを含む原水をジャーテスターで６０分間接触させた。生物泥の量は湿潤状態で１０ｇ、２５ｇ、５０ｇ、１００ｇとした。原水は実験プラントの原水を使用したが、これは河川水に合成した２−メチルイソボルネオールを添加したものである。
その実験結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2006181470.tif 000003
【００２７】
表１の結果からも明らかなように、生物泥の量が増えるに従って原水中の２−メチルイソボルネオールが除去されていることが確認できた。
つまり、生物泥と原水の接触効率をよくすることが、２−メチルイソボルネオールに対する生物処理能力を向上する重要な手段であると考えられる。
したがって、本発明で採用した上向流式生物処理は原水と生物泥の接触面積が大きいため、従来の生物処理よりも２−メチルイソボルネオール除去性能は優れているといえる。
【００２８】
上記のように、生物泥の量が増えるに従って２−メチルイソボルネオール除去性能は高くなることが明らかとなったが、ここで、生物泥による２−メチルイソボルネオールの除去メカニズムについて考察すると、除去メカニズムは、生物泥自身が持つ２−メチルイソボルネオール吸着と、生物泥中に生息する２−メチルイソボルネオールを分解する微生物が分泌する酵素による２−メチルイソボルネオール分解との２つに区分できると推測される。
【００２９】
固体表面に付着している細菌は、主に多糖から構成される細胞外ポリマーに包まれた生物群集（ミクロコロニー）を基層表面上に形成するが、これをバイオフィルムと呼び、本法の生物泥もバイオフィルムの一種と見なせる。バイオフィルムは、水中の重金属や疎水性物質を吸着する性質を有していることから、当然、本法の生物泥も疎水性物質を吸着する能力を有していると考えられる。
また、吸着に寄与する細胞外多糖類は、繊維状多糖あるいは粒状の糖タンパク質から構成され、負電荷を持った高分子物質であることが知られている。例えば、環状糖の一種であるシクロデキストリンを用いて水中の２−メチルイソボルネオールを除去する方法（特表２００１−５０７６１８公報参照）が提案されている。ここで、２−メチルイソボルネオールは疎水性物質であることから、生物泥に吸着され易いと推測できる。つまり、原水と生物泥との接触効率を高くすることによって、優れた２−メチルイソボルネオール吸着除去が可能となる。
【００３０】
一方、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物は生物担持体表面に付着するので、ろ層内に生物泥が多量にあると、多糖類等のポリマーによって２−メチルイソボルネオールを分解する微生物が分泌する２−メチルイソボルネオール分解酵素と原水中の２−メチルイソボルネオールが接触し難くなる。つまり、２−メチルイソボルネオール分解能を十分に発揮させるためには、生物泥をろ層内にあまり溜めず、原水と生物担持体との接触効率を高くすることが重要である。
そこで、生物処理システム内に生物泥による２−メチルイソボルネオール吸着能と２−メチルイソボルネオールを分解する微生物による２−メチルイソボルネオール生物分解機能を備えた生物処理装置を用いるようにした。
【００３１】
この生物処理装置は、上向流２層式生物接触処理装置であり、その一例を図２及び図３に示す。
【００３２】
このうち、図２に示す上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩ）の生物処理槽Ｕは、下層Ｕ２は生物泥による２−メチルイソボルネオール吸着能を向上させるために、生物担持体は生物泥が付着し易い多孔質とし、かつ、生物泥を下層Ｕ２内の空隙間に確保する必要があるので、やや比重の大きな生物担持体（例えば、セラミックなど）を使用する。材質は微生物が付着し易い多孔性のものがよい。一方、上層Ｕ１は原水と生物担持体との接触効率を高めるために、比重が小さく、粒径の小さな生物担持体である方がよいと考えられるので、上層Ｕ１には１ｍｍ以下の粒状活性炭を使用することが望ましい。
なお、下層Ｕ２の下方には、支持砂利層Ｕ３を設ける。
【００３３】
この上向流２層式生物接触処理（タイプＩ）を説明すると、生物処理槽Ｕ内の下層Ｕ２は比重が大きいためにほとんど流動せず、原水中の濁質の一部は下層Ｕ２内に捕捉され、下層Ｕ２内に捕捉された濁質は、時間の経過とともに生物泥になる。原水中の２−メチルイソボルネオールは、下層Ｕ２内の生物泥中に含まれる多糖類などに吸着除去され、下層Ｕ２で除去できなかった２−メチルイソボルネオールは上層Ｕ１の生物担持体表面に付着している２−メチルイソボルネオールを分解する微生物によって分解除去される。ただし、下層Ｕ２内にも２−メチルイソボルネオールを分解する微生物は生息するので、生物泥に吸着された２−メチルイソボルネオールも時間の経過とともに生物分解されることになる。
【００３４】
一方、図３に示す上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩＩ）の生物処理槽Ｕは、高置水槽Ｈ内に生物担持体を充填したろ層Ｈ１を設け、生物処理装置本体Ｕは１層とすることを特徴とする。
高置水槽Ｈ内の生物担持体は、基本的にタイプＩの下層と同じものを使用する。
このような手段を採ることにより、高置水槽Ｈは粗大ゴミの除去用スクリーンを兼ねることができる。
一方、生物処理装置本体Ｕ内は、基本的にタイプＩの上層Ｕ１と同じものを使用するが、生物処理装置本体Ｕ内は１層であり、タイプＩよりも充填高さを高くできるので、タイプＩよりも優れた２−メチルイソボルネオール分解性能を発揮する。
【００３５】
この上向流２層式生物接触処理（タイプＩＩ）を説明すると、原水中の２−メチルイソボルネオールは、高置水槽Ｈ内の生物泥中に含まれる多糖類などに吸着除去され、高置水槽Ｈ内で除去できなかった２−メチルイソボルネオールは生物処理装置本体Ｕ内の生物担持体表面に付着している２−メチルイソボルネオールを分解する微生物によって分解除去される。また、ある程度の藍藻の細胞も下向流メディア内で捕捉される。
【００３６】
生物処理槽Ｕ内に生物泥が溜まりすぎると、生物処理槽Ｕ内は嫌気化して、好気性微生物は生息できなくなる。
したがって、生物処理の重要な運転の１つとして定期的な洗浄を行う必要があるが、上記の上向流２層式生物接触処理（タイプＩ）は、上層内にはあまり生物泥を溜めないために、上層単独でも頻繁に洗浄できるような洗浄方法を採用しなければならない。
生物接触ろ過処理（１層）の一般的な逆洗浄方法としては、空気洗浄→空気・水逆洗浄→水逆洗浄が採用されている。
逆洗浄で一番の問題となるのは、逆洗浄排水の処理である。逆洗浄排水量が多くなれば、排水池や排水処理設備を大きくしなければならず、イニシャルコストが増加することになる。さらに、排水処理設備が大きくなれば電気費も増えるのでランニングコストも増加することになる。
図１と同様の実験プラントの水逆洗浄排水濁度を測定したところ、最初の数分間において逆洗浄排水濁度の減少が大きかった。つまり、洗浄排水は最初の数分が高濁度であるから、水逆洗浄時間を十数分間に設定するのは生物処理槽内の濁質の排出効率及び洗浄排水量の増加を考慮するとよいとはいえない。
さらに、上向流２層式生物接触処理（タイプＩ）では、上層を頻繁に洗浄する必要があるため、可能な限り、洗浄排水量を少なくするシステムにしなければならない。
【００３７】
そこで、図４に示すように、上層と下層の境界付近に空気洗浄管を設置したシステムとし、濁質の排出効率の向上及び洗浄排水量の低減を達成するようにした。
ここで、本法の上向流２層式生物接触処理（タイプＩ）では、下層に比重の大きな生物担持体を使用するので、逆洗浄中は下層の生物担持体は流動せずに、上層の生物担持体のみが流動化するので、上層と下層の混合はほとんど起こらない。
【００３８】
まず、２層を同時に洗浄する方法を説明する。
１．捨水弁１を開き、生物処理槽下部より水抜きをする。水抜きは水位電極により制御し、水位電極の位置は生物処理槽上部にあるトラフより７０ｃｍ程度下とする。所定の水位に達したら捨水弁１を閉める。
２．空洗弁Ａ４を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
３．上層が完全に沈降するまで、数分間静置する。
４．排水弁６を開け、ろ層上部の洗浄水を排水する。排水弁６よりろ層上部のすべての水を排水したら、排水弁６を閉める。
５．空洗弁Ａ４を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
６．流入弁Ａ２を開き、洗浄水を流入させて空気・水逆洗浄を行う。この工程の時間は上記１．と同じ水位電極で制御する。
７．空気弁Ａ４及び流入弁Ａ２を閉めて、上層が完全に沈降するまで静置させる。
８．排水弁６を開けてろ層上部に残った洗浄排水を排水する。すべての洗浄排水を排水後、排水弁を閉めて再び上記５．〜８．の工程を数回繰り返し行う。
【００３９】
次に上層のみを洗浄する方法を示す。
１．捨水弁１を開き、生物処理槽下部より水抜きをする。水抜きは水位電極により制御し、水位電極の位置は生物処理槽上部にあるトラフより７０ｃｍ程度下とする。所定の水位に達したら捨水弁１を閉める。
２．空洗弁５を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
３．ろ層が完全に沈降するまで、数分間静置する。
４．排水弁６を開け、ろ層上部の洗浄水を排水する。排水弁６よりろ層上部のすべての水を排水したら、排水弁６を閉める。
５．空洗弁５を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
６．流入弁３を開き、洗浄水を流入させて空気・水逆洗浄を行う。この工程の時間は上記１．と同じ水位電極で制御する。
７．空気弁５及び流入弁３を閉めて、ろ層が完全に沈降するまで静置させる。
８．排水弁６を開けてろ層上部に残った洗浄排水を排水する。すべての洗浄排水を排水後、排水弁６を閉めて再び５．〜８．の工程を数回繰り返し行う。
【００４０】
本法の上向流２層式生物接触処理（タイプＩＩ）の洗浄は、２層を各々別の槽内に充填しているので、高置水槽内と生物処理装置内で洗浄できるシステムにする必要がある。生物処理槽内の洗浄に関しては、タイプＩの２層同時洗浄と同じであるので、高置水槽内の洗浄に関してのみ説明する。
図５に高置水槽内の洗浄方法を示す。
１．捨水弁２０を開き、高置水槽下部より水抜きをする。水抜きは水位電極により制御する。
２．空洗弁２１を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
３．排水弁２４を開け、ろ層上部の洗浄水を排水する。排水弁２４よりろ層上部のすべての水を排水したら、排水弁２４を閉める。
４．空洗弁２１を開き、空気洗浄を１０分程度行う。
５．流入弁２２を開き、洗浄水を流入させて空気・水逆洗浄を行う。この工程の時間は水位電極で制御する。
６．排水弁２４を開け、ろ層上部の洗浄水を排水する。排水弁２４よりろ層上部のすべての水を排水したら、排水弁２４を閉める。すべての洗浄排水を排水後、排水弁２４を閉めて再び上記４．〜６．の工程を数回繰り返し行う。
【００４１】
図４及び図５の洗浄方法は、ろ層に溜まった濁質を生物処理槽内の水にできる限り洗い出すことを目的としており、従来のようにろ層に溜まった濁質を生物処理槽外へ流し出す水逆洗浄の時間を必要としないため、洗浄排水量は従来よりも少なくできる。
その結果、排水処理の負荷の軽減ができ、排水処理設備の縮小化、設備費の軽減化が達成できる。
【００４２】
もちろん、上向流式生物処理に限らず、下向流式のものみボルネオール又はイソボルネオールを添加して同様の効果を得ることもできる。
【００４３】
新設する生物処理施設を築造するときの工程内に２−メチルイソボルネオールに類似した化学構造を持つ物質による馴養期間を組み込めれば、竣工して運用開始して直ぐに性能が発揮されるので都合がよい。
また、２−メチルイソボルネオールに類似した化学構造を持つ物質の混じった循環液は原水通水直前に処理系外に廃棄するので、２−メチルイソボルネオールに類似した化学構造を持つ物質が浄水に混入することはなく、安全性の面では問題ない。さらに、ボルネオール又はイソボルネオールはショウガの成分であるので、毒性は高くない。
また廃液中に残留した２−メチルイソボルネオールに類似した化学構造を持つ物質は自然界の微生物によって分解される。これは枯れた楠の葉がもはやカンファー臭を発しないのと同様のことである。
【００４４】
次に、図６に、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養時の運用形態の一例を示す。
生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を繁殖させるために、馴養のための基質であるボルネオール又はイソボルネオールを原水に添加しながら、生物処理槽と循環水槽を循環させる。また、微生物が繁殖するためには、リンや窒素などの栄養塩が不可欠であるが、人為的に栄養塩を補給せず、原水を連続して循環水槽に流入させることにより、これらの栄養塩が補給されるようにする。
上記馴養期間は３週間程度とし、２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養後は原水を生物処理槽へ流入させた後、通常の浄水処理を行う。ただし、カビ臭発生が終了した後は時間の経過とともに生物処理槽内では２−メチルイソボルネオールを分解する微生物数が減少し、他の微生物数が増加するおそれがあるため、カビ臭が発生する時期の３週間程度前から２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の再馴養を行うことが望ましい。ここで、馴養時の排水に関しては、原水中のボルネオールが生物処理を経ても微量に残留するため、排水は排水池に放流する必要がある。また、この循環水槽は、２−メチルイソボルネオール除去活性が低下したときの再馴養として用いることができるほか、原水の濁度が１００度を超えるような微生物の生育環境として不適当になったときに、原水を生物処理槽へ流入させず、凝集沈殿槽ヘバイパスし、その間生物処理槽内の微生物に溶存酸素を補給し続け、微生物としての活力を維持させる目的としても使用できる。
【実施例】
【００４５】
次に、図７に、ボルネオールを使用した２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養実験フローの一例を示す。
実験フローは、原水が連続して流入するようにした循環水槽Ｓから送り出された原水にボルネオールを注入し、曝気搭Ｂを介して、生物処理槽Ｕに導入した後、循環水槽Ｓに返流させるようにした。
生物処理槽Ｕは、□３００ｍｍ、高さ３５００ｍｍのステンレス製カラムＵ０を使用した。カラムＵ１内の支持砂利Ｕ３の上に粒状活性炭Ｕ２’を１．５ｍ充填した。ただし、この粒状活性炭Ｕ２’は原水を通水してから２年以上経過したもので、粒状活性炭が本来持っている吸着性能はほとんどなく、生物担持体としての機能のみを期待するものである。通水条件はＳＶ＝７．５（１／ｈ）とし、原水流入量と循環水流量の比を１：１０とした。
原水に対するボルネオールの注入率を約２０μｇ／Ｌに設定し、ボルネオールの注入期間を３週間とした。また、微生物が繁殖するためには、リンや窒素などの栄養塩が不可欠であるが、ここでは、原水を連続して循環水槽Ｓに流入させるので、人為的に栄養塩を補給しなかった。また、原水中のボルネオールは生物処理によってほとんど除去されるので、ボルネオールを連続的に補給する必要があった。
原水にボルネオールを３週間注入した後、溶存２−メチルイソボルネオール注入率を約１０００ｎｇ／Ｌとなるよう原水に２−メチルイソボルネオールを約１ヶ月間添加した。
【００４６】
その結果を図８に示す。
図８からも明らかなように、ボルネオール注入後の溶存２−メチルイソボルネオールの平均除去率は９８．４％となり、非常に優れた溶存２−メチルイソボルネオール除去性能を示すことが確認できた。
ボルネオール注入前の溶存２−メチルイソボルネオール平均除去率は７５％だったことから、原水にボルネオールをある一定期間注入することによって、生物処理の２−メチルイソボルネオール除去性能が飛躍的に向上することを実証できた。
以上のことから、図７のような２−メチルイソボルネオール馴養方法で、かつ、原水に対するボルネオール注入率を約２０μｇ／Ｌに設定することで、約３週間で生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養が完了したことを確認できたので、新設する生物処理施設を築造する際の工程内若しくは施設完成後の２−メチルイソボルネオール濃度レベルが非常に低いときにボルネオールによる馴養期間を組み込むことが可能となり、十分に実用に供すことができことを確認できた。
【００４７】
以上、本発明の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法は、生物処理槽内に２−メチルイソボルネオールを分解する微生物を、低コストで短期間に繁殖させることを可能とすることにより、原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールを生物処理によって分解・除去することができることから、上水原水に含まれるカビ臭物質の１つである２−メチルイソボルネオールの分解・除去の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】原水に含まれる２−メチルイソボルネオールの生物処理による分解・除去方法に用いる装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩ）の説明図である。
【図３】上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩＩ）の説明図である。
【図４】洗浄手段を設けた上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩ）の説明図である。
【図５】洗浄手段を設けた上向流２層式生物接触処理装置（タイプＩＩ）の説明図である。
【図６】２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養時の運用形態の一例を示す説明図である。
【図７】ボルネオールを使用した２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養実験フローの一例を示す説明図である。
【図８】ボルネオールを使用した２−メチルイソボルネオールを分解する微生物の馴養実験の結果を示すグラフである。
【図１】
2006181470.tif 000004
【図２】
2006181470.tif 000005
【図３】
2006181470.tif 000006
【図４】
2006181470.tif 000007
【図５】
2006181470.tif 000008
【図６】
2006181470.tif 000009
【図７】
2006181470.tif 000010
【図８】
2006181470.tif 000011